Anomalies chromosomiques. 4. Anomalies exotiques

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1 Anomalies chromosomiques 4. Anomalies exotiques

2 4. Anomalies exotiques 4.1. Chromosome en anneau Apparition Evolution s s-1 A. Auto-recombinaison Cassure aux 2 extrémités Fusion (avec ou sans homologie) Sans recombinaison Transmission normale via la mitose Avec recombinaison Jonction des chromatides - Cassure aléatoire, recircularisation - Non-disjonction Accumulation au fil des mitoses B. Dysfonction télomérique Perte des protections télomériques Recombinaison Centre Henri Becquerel

3 4. Anomalies exotiques 4.2. Un «chromosome baladeur» Patiente de 63 ans Leucémie Aiguë Myéloblastique 45,XX,<2n>,-9,-18,add(?),+mar G-banding Matériel répété et transloqué Mitoses différentes : chromosomes différents Nombre de répétitions variable Fractionnement et épisomes Matériel non identifié 1984, avant avénement de la FISH (PNAS 1982) Chromosome 9q (plutôt délété qu'amplifié usuellement)? Centre Henri Becquerel

4 4. Anomalies exotiques 4.3. Chromothripsis Stephens et al (2011) Cell 144, 27 Massive genomic rearrangement acquired in a single catastrophic event during cancer development.. Réarrangements multiples (GAIIx 2x37 bp) Alternance de 2 nombres de copies (4 et 6 ici, Affymetrix SNP6) Modèle progressif classique peu probable dans ce cas de figure Fréquence estimée : 25% des cancers osseux, 2% tous cancers 4 chromosomes 5 normaux 2 chromosomes 5 réarrangés de manière interne

5 Anomalies chromosomiques 5. Challenges en oncologie

6 5. Challenges en oncologie 5.1. Cellularité Plusieurs génomes par échantillon Génome humain normal ~ g Techniques classiques : 10-6 à 10-9 g d'adn Tous ne sont pas tumoraux Prolifération au sein d'un tissu sain Infiltration (lymphomes B «riches en T») Marges chirurgicales (exérèses) Quantité finale très variable 20 à 80 % de cellules tumorales pour une biopsie Micro-dissection Techniques «single cell» (WGA) Exemple : CGH-array log-ratio = log2( ADN cible / ADN référence ) Tumeur pure Locus normal Délétion hétérozygote Délétion homozygote log2(2/2) = 0 log2(1/2) = -1 log2(0/2) = -inf 20 % de cellules normales Locus normal Délétion hétérozygote log2( (2*80% + 2*20%) / 2 ) = 0 log2( (1*80% + 2*20%) / 2 ) = -0,74

7 5. Challenges en oncologie 5.2. Clonalité Principe Différentes populations cellulaires... Accumulation des altérations... en différentes proportions Divisions limitées (télomères) Taux de prolifération modifié Générations depuis l'événement Exemple : G-banding 95,xxx,<4n>,add(x)(q11)x2,add(1)(p11),-2,+del(3)(q12),add(6)(q16),-6,del(10)(q24),+16,-17,+19,2 mar [8] / 46,xx,+i(4p) [2] / 46,xx [1] 86-89,xxxxx,<4n>,-2,t(3;14)(q27;q32),+5,i(6)(p10)x2,+7,-14,-15,16,+18,-20,-21,-22 [cp7] / 46,xx [11] Exemple : QMPSF Bras 7q pic #4 ADN contrôle 2n * 100% ~ 540 ADN cible ~ 270 copies perdues ~ 50 % 2n * 0% + 1n * 100% délétion hétérozygote dans 100 % des cellules Bras 5q ADN contrôle ADN cible copies perdues ~ 540 ~ 500 ~ 10 % 2n * 80% + 1n * 20%? 2n * 90% + 0n * 10%? Centre Henri Becquerel

8 5. Challenges en oncologie 5.3. Une aiguille dans une botte de foin Des génomes complexes Fréquemment hyperploïdes (3n, 4n...) Clonalité pas toujours assurée (cancers solides) Des anomalies propres à chaque patient Evénements secondaires Difficile de distinguer l'anomalie initiale Nombreux réarrangements sans impact réel Nombreux réarrangements conférant un avantage sélectif Polymorphismes Nécessité de distinguer le somatique du constitutionnel Bases de données de polymorphismes connus (voir TP) Approches différentielles Comparaison tissu sain / tissu tumoral CGH-array, DNA-seq , XX, add(x)(q22), add(x)(q23), <4n>, -2, -3, t(3;14)(q27;q32)x2, -4, add(4)(q28), -5, del(5)(q13q35), del(6)(q13), add(8)(p21), del(9)(p13), -10, -11, i(11)(q10), -13, +14, add(14)(p11)x2, -15, -16, -17, add(17)(p11), -18, add(18)(q21)x2, -21, -22, add(22)(p11), +mar [cp12] Centre Henri Becquerel

9 Bilan Classes de réarrangement Amplifications / délétions (chromosomes entiers, intersticielles et terminales) Disomies uniparentales Translocations Anomalies exotiques Techniques de mise en évidence Chromosome banding FISH (métaphase, interphase, multiplex) PCR quantitative (QMPSF, TaqMan) Puces (CGH-array, SNP-array) NGS (CNV-seq, capture) LDI-PCR, RFLP Manifestations du cancer en hématologie Dysplasies (MDS) Leucémies (CML) Tumeurs (DLBCL) Mécanismes moléculaires Recombinaison, crossing-overs Protéines de fusion (BCR-ABL1) Substitution de promoteurs (IGH) Concepts en cancérologie Equilibre des mécanismes pro et anti cancer Gènes suppresseurs de tumeurs et oncogènes Anomalies somatiques et constitutionnelles Clonalité Cellularité

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